Beiträge in Zeitschriften, Büchern und auf Konferenzen sowie Dissertationen und Projektberichte

Publikationen Crashsicherheit, Schädigungsmechanik

Projekt-Abschlussberichte

Das Ziel des Vorhabens war die Weiterentwicklung und Validierung von numerischen Methoden zur Optimierung des Strangpressens mit Berechnung der Mikrostruktur. Im Rahmen dieses von der AiF geförderten Vorhabens wurden beim Forschungszentrum Strangpressen in Strangpressversuchen L- und U-Profile aus der Legierung AA6005A mittels indirektem und direktem Strangpressverfahren bei verschiedenen Temperaturen, Geschwindigkeiten und Abkühlbedingungen gepresst. Am Fraunhofer IWM wurden experimentelle und numerische Untersuchungen zur Abhängigkeit des Fließverhaltens vom Spannungszustand insbesondere unter Schubbelastung und zum Reibverhalten beim Strangpressen durchgeführt. Dazu wurden Torsionsversuche bei hohen Temperaturen bis zu großen Deformationen und spezielle Reibversuche entwickelt, sowie FE-Simulationen dieser Versuche durchgeführt. Für die Gefügeberechnung wurde ein theoretischer Ansatz, der auf der Betrachtung von Versetzungsdichte und Subkorn- und Korngrenzen beruht, anhand der durchgeführten Strangpressversuche kalibriert und als Postprocessing-Routine implementiert.

Das IGF-Vorhaben 18276 N der Forschungsvereinigung Stifterverband Metalle e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWI gefördert.

Aufgrund unterschiedlicher lokaler Deformationsgrade, Temperaturen und Abkühlgeschwindigkeiten beim Herstellungsprozess sind die mechanischen Eigenschaften in einem dickwandigen Aluminiumprofil sehr inhomogen. Bei der Crashsimulation müssen die Einflüsse der Wanddicke und der Orientierung auf das Verformungs- und Versagensverhalten, sowie die Abhängigkeit des Bruchverhaltens vom Spannungszustand mit entsprechenden Werkstoffmodellen und numerischen Techniken zuverlässig und effizient nachgebildet werden. Im Rahmen dieses von der AiF geförderten Vorhabens wurden dazu am Fraunhofer IWM experimentelle und numerische Untersuchungen für ein dickwandiges Aluminiumprofil aus EN AW 6005A T6 durchgeführt.

Das IGF-Vorhaben 16640 N der Forschungsvereinigung Stifterverband Metalle e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert.

Veröffentlichungen

2014-2017 

Schulenberg, L.; Seelig, T.; Andrieux, F.; Sun, D.-Z.; An anisotropic elasto-plastic material model for injection-molded long fiber-reinforced thermoplastics accounting for local fiber orientation distributions; Journal of Composite Materials 51/14 (2017) 2061-2078 Link

Song, H.-W.; Sun, D.-Z.; Andrieux, F.; Zhang, S.-H.; Determination of instability of a DP 980 steel sheet under different stress states based on experiment and theoretical models; MATEC Web of Conferences 80, Proc. of NUMIFORM 2016: The 12th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes 2016; Saanouni, K.; Chenot, J. L.; Duval, J. L. (Eds.); EDP Sciences, Les Ulis, France (2016) 03007 1-6 Link

Sun, D.-Z.; Andrieux, F.; Ma, Y.; Charakterisierung und Modellierung des Versagensverhaltens eines Aluminiumgusswerkstoffs mit Berücksichtigung inhomogener Porositätsverteilung; DVM-Bericht 248, 48. Tagung des DVM Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit: Bruchmechanische Werkstoff- und Bauteilbewertung: Beanspruchungsanalyse, Prüfmethoden und Anwendungen; Hübner, P. (Hrsg.); Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V., Berlin (2016) 161-170 Link

Sun, D.-Z.; Trondl, A.; Klitschke, S.; Böhme, W.; Deformation and damage behavior of different steels for automotive application under multiaxial crash loading; in Proc. of METEC and 2nd European Steel Technology and Application Days ESTAD Conference 2015; Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf (2015) 10 Seiten

Andrieux, F.; Klitschke, S.; Böhme, W.; Sun, D.-Z.; Characterization and modeling of the deformation and damage of an aluminum sheet for crash; in Proc. of 4th International Conference on Impact Loading of Lightweight Structures ICILLS 2014; BISRU Blast Impact and Survivability Research Unit (Ed.); BISRU Blast Impact and Survivability Research Unit, Cape Town, South Africa (2014) 4 Seiten Link

Fromm, A.; Trondl, A.; Strecker, H.; Krappitz, M.; Thissen, D.; Kübler R.; Aging-effects of polymeric encapsulation on the mechanical characteristics of solar panels and embedded components; in Proc. of 29th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition EU PVSEC 2014; Bokhoven, T.P.; Jäger-Waldau, A.; Helm. P. (Eds.); WIP Wirtschaft und Infrastruktur GmbH & Co Planungs KG, München (2014) 3121-3125 Link

Sun, D.-Z.; Ma, Y.; Andrieux, F.; Modeling of the influence of pore morphology on damage behavior of an aluminum die casting alloy; Materials Science Forum 794-796 (2014) 319-324 Link

Sun, D.-Z.; Ockewitz, A.; Falkinger, G.; Böhme, W.; Characterization and modeling of crash behavior of thick-walled aluminum profiles; in Proc. of 4th International Conference on Impact Loading of Lightweight Structures ICILLS 2014; BISRU Blast Impact and Survivability Research Unit (Ed.); BISRU Blast Impact and Survivability Research Unit, Cape Town, South Africa (2014) 4 Seiten Link

Tritschler, M.; Butz, A.; Helm, D.; Falkinger, G.; Kiese, J.; Experimental analysis and modeling of the anisotropic response of titanium alloy Ti-X for quasi-static loading at room temperature; International Journal of Material Forming 7/3 (2014) 259-273 Link

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2011-2013

Andrieux, F.; Sun, D.-Z.; Feucht, M.; Effect of stress state on the failure behavior of a dual phase steel; in Proc. of 19th International Symposium on Plasticity and its Current Applications Plasticity 2013; Khan, A.S. (Ed.); NEAT Press, Fulton, MD, USA (2013) Link

Sun, D.-Z.; Ockewitz, A.; Testing and modeling of deformation and damage behavior of thick-walled aluminum profiles for crash simulation; in Proc. of International Congress on Light Materials – Science and Technology LightMAT 2013; Kainer, K.U.; Hirsch, J.; Leyens, C. (Eds.); Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. DGM, Frankfurt (2013) Paper 113/6 Seiten Link

Sun, D.-Z.; Ockewitz, A.; Falkinger, G.; Andrieux, F.; Characterization and modeling of the deformation and damage behavior of thick-walled aluminum profiles; in Proc. of 8th World Conference Aluminium Two Thousand; Interall Srl, Modena, Italien (2013) 12 Seiten

Greve, L.; Fehrenbach, C.; Mechanical testing and macro-mechanical finite element simulation of the deformation, fracture, and short circuit initiation of cylindrical lithium ion battery cells; Journal of Power Sources 214 (2012) 377-385 Link

Andrieux, F.; Memhard, D.; Sun, D.-Z.; A material model for deformation and failure behavior of cast-iron for prediction of containment safety; in Proc. of 17th International Symposium on Plasticity and its Current Applications; Khan, A.S. (Ed.); Numerical Engineering Analysis and Testing, NEAT Press, Fulton, MD, USA (2011) 94-96

Memhard, D.; Andrieux, F.; Sun, D.-Z.; Häcker, R.; Development and verification of a material model for prediction of containment safety of exhaust turbochargers; in Proc. of 8th European Users Conference LS-DYNA 2011; Arup, Solihull, UK (2011) 11 Seiten Link

Ockewitz, A.; Sun, D.-Z.; Andrieux, F.; Mueller, S.; Simulation of hot extrusion of an aluminum alloy with modeling of microstructure; Key Engineering Materials 491 (2011) 257-264 Link

Sun, D.-Z.; Crashverhalten von metallischen Werkstoffen und Fügeverbindungen; Handbuch Leichtbau: Methoden, Werkstoffe, Fertigung; Henning, F.; Moeller, E. (Hrsg.); Carl Hanser Verlag, München (2011) 1020-1032 Link

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2010 

Andrieux, F.; Sun, D.-Z.; Damage modeling for simulation of process chain from forming to crash; International Journal of Materials Research 101/8 (2010) 963-971 Link

Sommer, S.; Fracture modeling of spot welds and rivets for crash simulation; in Tagungsband Simulations of Connections and Joints in Structures NAFEMS Seminar 2010; International Association for the Engineering Analysis Community NAFEMS, Glasgow, UK (2010) 9/1-12 Link

Sommer, S.; Modeling of the fracture behavior of spot welds using advanced micromechanical damage models; IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 10/1(2010) 012057 1-10 Link

Sommer, S.; Versagensmodellierung von Fügeverbindungen in der Crashsimulation; Berechnung und Simulation VDI-Berichte 2107, Tagungsband Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau 2010; VDI-Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik (Hrsg.) VDI Verlag, Düsseldorf (2010) 183-203 Link

Sommer, S.; Andrieux, F.; Blauel, J.-G.; Schädigungssimulation und Crashversuche an druckgegossenen Magnesium-Bauteilen; DVM-Bericht 803; Tagungsband »Neue Entwicklungen für die Bauteilfestigkeitsnachweise« Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V., DVM; Berlin (2010) 75-84 Link

Sun, D.-Z.; Andrieux, F.; Feucht, F; Simulation of the process chain from forming to crash taking into account stochastic aspects; in Proc. of 9th LS-DYNA FORUM 2010, DYNAmore, Stuttgart (2010) H/I/1-10 Link

Sun, D.-Z.; Helbig, M.; Andrieux, F.; Charakterisierung und Modellierung des Crashverhaltens unter Berücksichtigung stochastischer Aspekte; in Tagungsband Simulation für robuste Produkte und Prozesse 2010, Burblies, A.; Clees, T.; Sauter, C. (Hrsg.), IAB Verlag, Bielefeld (2010) 4 Seiten

Sun, D.-Z.; Ockewitz, A.; Andrieux, F.; Modeling of damage behavior of cast aluminum components taking into account porosity effects; in Proc. of 12th International Conference on Aluminium Alloys ICAA; Institute of Light Metals, Yokohama, Japan (2010) 1302-1307

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2005-2009 

Sommer, S.; Andrieux, F.; Memhard, D.; Sun, D.-Z.; Versagensmodellierung von Punktschweiß- und Klebverbindungen unter Crashbelastung; MP Materials Testing, 51/1-2 (2009) 13-21 Link

Sun, D.-Z.; Memhard, D.; Defect tolerance assessment of ARIANE 5 structures on the basis of damage mechanics material modelling; Engineering Fracture Mechanics 76/1 (2009) 59-73 Link

Sun, D.-Z.; Ockewitz, A.; Klamser, H.; Malcher, D.; Characterization and modeling of the deformation and damage behavior of aluminum materials for crash simulation; Aluminium Alloys. Their Physical and Mechanical Properties. Vol.2; Proc.of the 11th International Conference on Aluminium Alloy 2008; Hirsch, J.; Skrotzki, B.; Gottstein, G. (Eds.); WILEY-VCH GmbH &Co. KGaA, Weinheim, (2008) 1256-1262 Link

Greve, L.; Andrieux, F.; Deformation and failure modelling of high strength adhesives for crash simulation; International Journal of Fracture 143/2 (2007) 143-160 Link

Sun, D.-Z.; Andrieux, F.; Ockewitz, A.; Klamser, H.; Hogenmüller, J.; Modelling of the Failure Behaviour of Windscreens and Component Tests; In Proceedings on 5. European LS-DYNA Users Conference 2005; Arup, Solihull, UK (2005) 6c-76 Link

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